JP7782178B2 - Work vehicles - Google Patents
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- JP7782178B2 JP7782178B2 JP2021154995A JP2021154995A JP7782178B2 JP 7782178 B2 JP7782178 B2 JP 7782178B2 JP 2021154995 A JP2021154995 A JP 2021154995A JP 2021154995 A JP2021154995 A JP 2021154995A JP 7782178 B2 JP7782178 B2 JP 7782178B2
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Description
本発明は、トラクタや薬液散布車両、田植え機等の作業車両に関する。 The present invention relates to work vehicles such as tractors, chemical spraying vehicles, and rice transplanters.
自動走行する車両について、下記の特許文献1に記載の技術が従来公知である。
特許文献1(特開2012-11969号公報)には、先行車両の走行停止に伴い自車両を走行停止させる用の制動ブレーキを自動作動させるクルーズシステムにおいて、エンジンを自動停止させるアイドルストップシステムを備えた車両では、エンジンがアイドルストップシステムにより停止した場合は電動モータでパーキングブレーキを作動させる技術が公知である。
Regarding autonomous vehicles, the technology described in Patent Document 1 below is known.
Patent Document 1 (JP 2012-11969 A) discloses a technology for a cruise system that automatically applies a braking force to stop a vehicle when a preceding vehicle stops, and for a vehicle equipped with an idle stop system that automatically stops the engine, that activates a parking brake using an electric motor when the engine is stopped by the idle stop system.
(従来技術の問題点)
特許文献1に示す技術は、舗装された道路を走行する自動車やトラック等の車両に関する技術であるが、農場や田畑等の圃場を走行する農業用のトラクタ等の作業車両では、自動運転中はエンジン動力により作動する油圧ブレーキにより車両が制動されることが一般的である。したがって、トラクタ等の作業車両ではエンジンが停止すると、油圧ブレーキが作動しなくなり、エンジンが緊急停止したり、アイドリングストップ等でエンジンが停止したりするとブレーキが作動しなくなる。そのためエンジン停止に伴って素早くブレーキを作動させないと坂道などで停止できない恐れがあった。また、農業用のトラクタ等の作業車両は悪路を走行するため走行駆動のトルクが大きく、エンジンの作動中にブレーキを作動させてしまうとブレーキを引きずってしまい、ブレーキ機構の摩耗を早めてしまう。
(Problems with the prior art)
The technology disclosed in Patent Document 1 relates to vehicles such as automobiles and trucks that travel on paved roads. However, in agricultural work vehicles such as tractors that travel on fields such as farms and rice paddies, the vehicle is typically braked by hydraulic brakes activated by engine power during autonomous driving. Therefore, in a work vehicle such as a tractor, if the engine stops, the hydraulic brakes stop working, and if the engine is stopped during an emergency stop or idling stop, the brakes stop working. Therefore, if the brakes are not quickly applied following the engine stop, there is a risk that the vehicle will not be able to stop on a slope, etc. Furthermore, since agricultural work vehicles such as tractors travel on rough roads, the driving torque is large. Therefore, if the brakes are applied while the engine is running, the brakes will drag, accelerating wear of the brake mechanism.
本発明は、車両を自動走行させる場合に、走行停止状態を適切なタイミングで確実に保持可能にすることを技術的課題とする。 The technical objective of this invention is to ensure that a vehicle can be stopped at the appropriate timing when it is being driven automatically.
前記技術的課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、走行車体と、操縦者が搭乗可能な運転席と、前記走行車体を制動する制動装置と、前記運転席が設置されたフロアの上に支持され、前記制動装置を作動させる電動シリンダと、前記走行車体を、予め定められた走行経路に沿って自動走行させる制御部であって、前記制動装置が作動する前記電動シリンダの作動位置を予め記憶しておき、自動走行中にエンジンの回転数が予め定められた値に達しない場合には前記電動シリンダを前記作動位置に移動させて、前記制動装置により走行車体を制動させるとともに、前記電動シリンダが前記作動位置に移動した場合、前記電動シリンダを前記作動位置で予め定められた時間停止させるとともに、予め定められた時間が経過した後は、前記電動シリンダを、前記制動装置が作動しない解除位置に移動させ、作業車両の電源投入時に、前記電動シリンダを前記作動位置と前記解除位置との間で移動させるとともに、前記電動シリンダが前記作動位置および前記解除位置の少なくとも一方に到達しない場合には、前記自動走行の開始を規制する前記制御部と、を備えたことを特徴とする作業車両である。 In order to solve the technical problem, the invention described in claim 1 is a work vehicle comprising: a traveling vehicle body; a driver's seat in which a driver can ride; a braking device that brakes the traveling vehicle body; an electric cylinder supported on a floor on which the driver's seat is installed and that activates the braking device; and a control unit that causes the traveling vehicle body to automatically travel along a predetermined travel route, the control unit pre-stores the operating position of the electric cylinder at which the braking device is activated, and if the engine speed does not reach a predetermined value during automatic travel, the control unit moves the electric cylinder to the operating position to brake the traveling vehicle body using the braking device, and when the electric cylinder moves to the operating position, the control unit stops the electric cylinder at the operating position for a predetermined time, and after the predetermined time has elapsed, the control unit moves the electric cylinder to a release position where the braking device is not activated, and when the power to the work vehicle is turned on, the control unit moves the electric cylinder between the operating position and the release position, and if the electric cylinder does not reach at least one of the operating position and the release position, the control unit restricts the start of the automatic travel.
請求項1に記載の発明によれば、自動走行中にエンジンの回転数が予め定められた値に達しない場合に伝動シリンダで制動装置を作動させることで、車両を自動走行させる場合に、走行停止状態を適切なタイミングで確実に保持可能にすることができる。
また、請求項1に記載の発明によれば、電動シリンダが作動位置に移動後に予め定められた時間が経過した後は、解除位置に移動させることで、作業者が手動で制動装置を解除する作業の妨げになることが抑制される。
さらに、請求項1に記載の発明によれば、作業車両の電源投入時に電動シリンダが作動位置または解除位置に到達しない場合には、自動走行が開始できなくすることで、自動走行の安全性を向上させることができる。
According to the invention described in claim 1, by activating the braking device with the transmission cylinder when the engine speed does not reach a predetermined value during automatic driving, it is possible to reliably maintain the vehicle stopped at the appropriate timing when the vehicle is being driven automatically.
Furthermore, according to the invention described in claim 1, after a predetermined time has elapsed since the electric cylinder was moved to the operating position, it is moved to the release position, thereby preventing the electric cylinder from interfering with the operator's manual release of the braking device.
Furthermore, according to the invention described in claim 1, if the electric cylinder does not reach the operating position or the released position when the work vehicle is powered on, automatic driving cannot be started, thereby improving the safety of automatic driving.
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例である実施例を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、実施の形態の説明においては、機体の前進方向に向かって左右方向をそれぞれ左、右といい、前進方向を前、後進方向を後として説明する。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
Next, examples that are specific examples of the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following examples.
In the description of the embodiment, the left and right directions in the forward direction of the vehicle will be referred to as left and right, respectively, and the forward direction will be referred to as front, and the backward direction will be referred to as rear.
In the following description using the drawings, illustrations of components other than those necessary for the description are omitted as appropriate to facilitate understanding.
以下、図面に基づき、本発明の好ましい実施の形態について説明する。
図1は本実施の形態の作業車両の制御システムの説明図である。
図1において、本実施の形態の作業車両の制御システムSは、作業車両の一例としての農業機械のトラクタ1を有する。トラクタ1は、後部に作業機2を有する。作業機2としては、圃場で行う作業に応じて、耕うん機やプラウ、施肥装置、播種機等、従来公知の作業機を使用可能である。また、作業車両としてトラクタ1を例示したが、これに限定されず、薬剤散布車両や田植え機、コンバイン、苗移植機等、任意の作業車両に適用可能である。
Preferred embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram of a control system for a work vehicle according to this embodiment.
1, the work vehicle control system S of this embodiment has a tractor 1, an agricultural machine, as an example of a work vehicle. The tractor 1 has a work implement 2 at its rear. As the work implement 2, a conventionally known work implement such as a tiller, plow, fertilizer applicator, or seed sowing machine can be used depending on the work to be performed in the field. Furthermore, while a tractor 1 is shown as an example of a work vehicle, the present invention is not limited to this and can be applied to any work vehicle such as a chemical sprayer, rice transplanter, combine harvester, or seedling transplanter.
図1において、実施の形態の作業車両の制御システムSは、情報処理装置の一例としてのサーバ101を有する。サーバ101は、通信回線の一例としてのインターネットワークNを介して、トラクタ1と情報の送受信が可能に構成されている。なお、実施の形態のトラクタ1は、無線通信でネットワークNを介してサーバ101と通信可能に構成されている。
さらに、実施の形態の作業車両の制御システムSは、作業者が使用する端末の一例であって、指示装置の一例としてのタブレット端末TABを有する。タブレット端末TABは、トラクタ1との間で、無線通信で情報の送受信が可能に構成されている。
1, the work vehicle control system S of the embodiment has a server 101 as an example of an information processing device. The server 101 is configured to be able to send and receive information to and from a tractor 1 via an internetwork N as an example of a communication line. The tractor 1 of the embodiment is configured to be able to communicate with the server 101 via the network N by wireless communication.
Furthermore, the work vehicle control system S of the embodiment includes a tablet terminal TAB, which is an example of a terminal used by a worker and is an example of an instruction device. The tablet terminal TAB is configured to be able to send and receive information to and from the tractor 1 via wireless communication.
(トラクタの説明)
トラクタ1は、走行車体11に前輪12,12と後輪13,13とを備えている。走行車体11の前部のボンネット14の内部には、エンジン16が搭載されている。エンジン16の動力は、ミッションケース15内の変速伝動部を介して前輪12や後輪13に伝達される。また、エンジン16の動力は、図示しないPTO(Power Take Off)軸を介して作業機2にも伝達される。
(Tractor description)
The tractor 1 has front wheels 12, 12 and rear wheels 13, 13 on a traveling body 11. An engine 16 is mounted inside a hood 14 at the front of the traveling body 11. Power from the engine 16 is transmitted to the front wheels 12 and rear wheels 13 via a speed change transmission unit in a transmission case 15. Power from the engine 16 is also transmitted to the work implement 2 via a PTO (Power Take Off) shaft (not shown).
図2は実施の形態のトラクタ内部の要部説明図である。
図3は実施の形態の制動用のリンク機構を含む説明図である。
図4は実施の形態のパーキングレバーの要部拡大図である。
図2~図4において、トラクタ1のキャビン17の内部には、作業者が搭乗可能な運転席(座席)18が配置されている。運転席18の側方には、制動作動部材の一例としてのパーキングレバー21が配置されている。パーキングレバー21の前端部には、作業者が握るための把持部の一例としてのグリップ21aが設けられている。パーキングレバー21は後端部の回転軸21bを中心として回転可能に支持されている。
FIG. 2 is an explanatory view of the main parts inside the tractor according to the embodiment.
FIG. 3 is an explanatory diagram including a braking link mechanism according to the embodiment.
FIG. 4 is an enlarged view of a main part of the parking lever according to the embodiment.
2 to 4, a driver's seat (seat) 18 in which an operator can sit is disposed inside a cabin 17 of the tractor 1. A parking lever 21, which is an example of a braking member, is disposed to the side of the driver's seat 18. A grip 21a, which is an example of a gripping portion for the operator to grasp, is provided at the front end of the parking lever 21. The parking lever 21 is supported rotatably around a rotation shaft 21b at the rear end.
図4において、パーキングレバー21の近傍には、第1の検出部材の一例としてのパーキングレバーセンサ20が配置されている。パーキングレバーセンサ20は、パーキングレバー21の位置、すなわち、グリップ21aが上方に持ち上げられた状態(ブレーキ作動位置)であるのか、下方に降りた状態(ブレーキ解除位置)であるのかを検出する。 In Figure 4, a parking lever sensor 20, an example of a first detection member, is located near the parking lever 21. The parking lever sensor 20 detects the position of the parking lever 21, i.e., whether the grip 21a is raised upward (brake applied position) or lowered downward (brake released position).
パーキングレバー21の下部21cには、第1のリンク部材22の一端(上端)22aが連結されている。第1のリンク部材22の他端(下端)22bには、第2のリンク部材23の一端(前端)23aが回転可能な状態で連結されている。また、第2のリンク部材23の他端(後端)23bは走行車体11に回転可能に支持されている。第2のリンク部材23には、後端23bよりも前端23a側の位置に、第3のリンク部材24の一端(上端)24aが回転可能な状態で連結されている。第3のリンク部材24の他端(下端)24bには、第4のリンク部材26の一端(後端)26aが連結されている。第4のリンク部材26の他端(前端)26bは、制動装置の一例としての後輪ブレーキ27の制動軸27aに連結されている。 One end (upper end) 22a of a first link member 22 is connected to the lower portion 21c of the parking lever 21. One end (front end) 23a of a second link member 23 is rotatably connected to the other end (lower end) 22b of the first link member 22. The other end (rear end) 23b of the second link member 23 is rotatably supported on the vehicle body 11. One end (upper end) 24a of a third link member 24 is rotatably connected to the second link member 23 at a position closer to the front end 23a than the rear end 23b. One end (rear end) 26a of a fourth link member 26 is connected to the other end (lower end) 24b of the third link member 24. The other end (front end) 26b of the fourth link member 26 is connected to a brake shaft 27a of a rear wheel brake 27, which serves as an example of a braking device.
したがって、パーキングレバー21のグリップ21aを作業者が掴んで上方に移動させると、各リンク部材22~26を介して制動軸27aに回転が伝達されて、後輪ブレーキ27が作動し、後輪13が制動される(ブレーキがかかる)。
前記各リンク部材22~26により、パーキングレバー21の挙動を後輪ブレーキ27に伝達する実施の形態のリンク機構22~26が構成されている。
Therefore, when an operator grasps the grip 21a of the parking lever 21 and moves it upward, rotation is transmitted to the brake shaft 27a via each link member 22 to 26, the rear wheel brake 27 is activated, and the rear wheel 13 is braked (the brake is applied).
The link members 22 to 26 constitute the link mechanisms 22 to 26 of the embodiment that transmit the behavior of the parking lever 21 to the rear wheel brake 27 .
パーキングレバー21の斜め後方には、電動作動部材の一例としての電動シリンダ31が配置されている。なお、実施の形態では、パーキングレバー21及び電動シリンダ31は、キャビン17のフロア19よりも上(高い位置)に配置されている。したがって、フロア19よりもパーキングレバー21等が下方に配置される場合に比べて、跳ねた泥や小石や砂等がパーキングレバー21等に接触しにくく、パーキングレバー21等の動作不良が抑制されている。 An electric cylinder 31, an example of an electric actuating member, is disposed diagonally rearward of the parking lever 21. In this embodiment, the parking lever 21 and electric cylinder 31 are disposed above (at a higher position than) the floor 19 of the cabin 17. Therefore, compared to when the parking lever 21 and other components are disposed lower than the floor 19, splashed mud, pebbles, sand, etc. are less likely to come into contact with the parking lever 21 and other components, thereby reducing malfunctions of the parking lever 21 and other components.
電動シリンダ31は、走行車体11に支持されるシリンダ本体31aを有する。シリンダ本体31aには、シリンダ本体31aに対して前後方向に伸縮可能なプランジャ31bが設けられている。プランジャ31bの前端部には、伸縮方向に沿って延びる長孔31cが形成されている。長孔31cは、第1のリンク部材22の一端22aが回転可能且つ長孔31cに沿って移動可能に連結されている。実施の形態の電動シリンダ31は、図示しないバッテリから給電されており、電気信号に応じて作動可能な電動の部材である。
電動シリンダ31には、プランジャ31bの位置を検出する第2の検出手段の一例としてのシリンダセンサ32が配置されている。シリンダセンサ32は、プランジャ31bが伸びた位置(後輪ブレーキ27の作動位置)に移動しているのか、縮んだ位置(後輪ブレーキ27の解除位置)に移動しているのかを検出する。
The electric cylinder 31 has a cylinder body 31a supported by the traveling vehicle body 11. The cylinder body 31a is provided with a plunger 31b that is extendable in the front-rear direction relative to the cylinder body 31a. A long hole 31c extending in the extension/contraction direction is formed at the front end of the plunger 31b. One end 22a of the first link member 22 is rotatably connected to the long hole 31c and movably along the long hole 31c. The electric cylinder 31 in this embodiment is powered by a battery (not shown) and is an electrically operated member that can be operated in response to an electric signal.
A cylinder sensor 32, which serves as an example of a second detection means for detecting the position of the plunger 31b, is disposed in the electric cylinder 31. The cylinder sensor 32 detects whether the plunger 31b is in an extended position (an actuated position of the rear wheel brake 27) or in a retracted position (a released position of the rear wheel brake 27).
なお、実施の形態では、プランジャ31bが解除位置に移動した状態では、パーキングレバー21を作業者が手動でブレーキ作動位置に移動させようとすると、長孔31cに沿って第1のリンク部材22の一端22aが前方に移動することが可能であり、電動シリンダ31に妨げられることなくパーキングレバー21をブレーキ作動位置に移動させることが可能である。
また、プランジャ31bが作動位置に移動する際には、長孔31cの後側の縁で第1のリンク部材22の一端22aを押してパーキングレバー21をブレーキ作動位置に移動させる。そして、プランジャ31bが作動位置から解除位置に移動する際には、長孔31cに沿って一端22aが移動するだけで、パーキングレバー21はブレーキ作動位置に移動した状態で保持される。
In addition, in the embodiment, when the plunger 31b is moved to the release position, if an operator attempts to manually move the parking lever 21 to the brake application position, one end 22a of the first link member 22 can move forward along the long hole 31c, and the parking lever 21 can be moved to the brake application position without being obstructed by the electric cylinder 31.
When the plunger 31b moves to the operating position, the rear edge of the elongated hole 31c presses the end 22a of the first link member 22, moving the parking lever 21 to the brake operating position. When the plunger 31b moves from the operating position to the release position, the end 22a simply moves along the elongated hole 31c, and the parking lever 21 is maintained in the brake operating position.
(機能ブロック図の説明)
図5は本実施の形態の作業車両の制御システムの機能ブロック図である。
図5において、本実施の形態の作業車両の制御システムSは、トラクタ1の制御部CAと、タブレット端末TABの制御部CB、サーバ101の制御部(図示せず)等を有する。各制御部CA,CBは、外部との信号の入出力等を行う入出力インターフェース(I/O)、必要な処理を行うためのプログラムおよび情報等が記憶されたROM(リードオンリーメモリ)、必要なデータを一時的に記憶するためのRAM(ランダムアクセスメモリ)、ROM等に記憶されたプログラムに応じた処理を行うCPU(中央演算処理装置)、ならびに発振器等を有する小型情報処理装置、いわゆる、マイクロコンピュータ(コンピュータ装置の一例)により構成されており、前記ROMやRAM、不揮発性メモリ等の記憶部材に記憶されたプログラムを実行することにより種々の機能を実現することができる。
(Explanation of functional block diagram)
FIG. 5 is a functional block diagram of the control system for the work vehicle according to this embodiment.
5, the work vehicle control system S of this embodiment includes a control unit CA of the tractor 1, a control unit CB of the tablet terminal TAB, and a control unit (not shown) of the server 101. Each control unit CA, CB is made up of an input/output interface (I/O) for inputting and outputting signals to and from the outside, a ROM (read-only memory) in which programs and information for performing necessary processing are stored, a RAM (random access memory) for temporarily storing necessary data, a CPU (central processing unit) for performing processing according to the programs stored in the ROM or the like, and a small information processing device having an oscillator or the like, a so-called microcomputer (an example of a computer device), and can realize various functions by executing programs stored in storage members such as the ROM, RAM, and non-volatile memory.
(タブレット端末の制御部)
図5において、タブレット端末TABの制御部CBは、入力部の一例としてのタッチパネルTAB1や、電源ボタンや音量変更ボタン等の入力ボタンTAB2、通信部の一例としての通信モジュールTAB3等の信号出力要素からの出力信号が入力される。したがって、タブレット端末TABの制御部CBには、通信モジュールTAB3を介してトラクタ1の制御部CAやサーバ101から情報や信号の入力が可能である。
(Control unit of tablet device)
5, a control unit CB of the tablet terminal TAB receives output signals from signal output elements such as a touch panel TAB1 as an example of an input unit, input buttons TAB2 such as a power button and a volume change button, and a communication module TAB3 as an example of a communication unit. Therefore, information and signals can be input to the control unit CB of the tablet terminal TAB from the control unit CA of the tractor 1 and the server 101 via the communication module TAB3.
タブレット端末TABの制御部CBは、表示器の一例としてのタッチパネルTAB1や、スピーカ(図示せず)、通信モジュールTAB3、その他の図示しない制御要素に接続されており、各制御要素へ、制御信号を出力している。よって、通信モジュールTAB3を介してトラクタ1の制御部CAやサーバ101に情報や信号を出力可能である。 The control unit CB of the tablet terminal TAB is connected to a touch panel TAB1 (an example of a display), a speaker (not shown), a communication module TAB3, and other control elements (not shown), and outputs control signals to each control element. Therefore, information and signals can be output to the control unit CA of the tractor 1 and the server 101 via the communication module TAB3.
タブレット端末TABの制御部CBは、前記タッチパネルTAB1からの入力信号に応じた処理を実行して、前記各制御要素に制御信号を出力する機能を有している。本実施の形態のタブレット端末TABの制御部CBは、基本ソフトウェアの一例としてのオペレーティングシステムOSや、アプリケーションソフトウェアの一例であって、処理手段の一例としての処理ソフトウェアAP1、その他の、図示しないアプリケーションソフトウェア(インターネットブラウザや文書作成ソフトウェア等)を有する。処理ソフトウェアAP1は、下記の制御手段を有する。 The control unit CB of the tablet terminal TAB has the function of executing processing in response to input signals from the touch panel TAB1 and outputting control signals to the respective control elements. In this embodiment, the control unit CB of the tablet terminal TAB has an operating system OS as an example of basic software, processing software AP1 as an example of application software and an example of processing means, and other application software (such as an internet browser or word processing software) not shown. The processing software AP1 has the following control means:
情報表示手段CB1は、自動走行の経路である作業経路の設定を行うための画像や、設定された作業経路やトラクタ1の稼働状況等の情報をタッチパネルTAB1に表示する。
作業経路の生成手段CB2は、利用者の作業領域の設定に応じて、作業経路を生成する。
作業開始の指示手段(自律走行開始の指示手段)CB3は、タッチパネルTAB1への作業者の入力に応じて、トラクタ1に作業の開始、すなわち、自律走行の開始の指示情報を送信する。
The information display means CB1 displays on the touch panel TAB1 an image for setting a work route, which is an automatic driving route, and information such as the set work route and the operating status of the tractor 1.
The work route generating means CB2 generates a work route in accordance with the user's work area settings.
The work start instruction means (autonomous driving start instruction means) CB3 transmits instruction information to start work, i.e., start autonomous driving, to the tractor 1 in response to an input by the operator to the touch panel TAB1.
(トラクタ1の制御部)
図5において、トラクタ1の制御部CAは、通信部の一例としての通信モジュール111や、測位装置の一例としてのGPS装置112、方位取得装置の一例としてのジャイロセンサ113、その他、図示しない各種センサ等の信号出力要素からの出力信号が入力される。したがって、トラクタ1の制御部CAには、通信モジュール111を介してタブレット端末TABの制御部CBやサーバ101から情報や信号の入力が可能である。
(Control unit of tractor 1)
5, output signals from signal output elements such as a communication module 111 as an example of a communication unit, a GPS device 112 as an example of a positioning device, a gyro sensor 113 as an example of a direction acquisition device, and various other sensors (not shown) are input to the control unit CA of the tractor 1. Therefore, information and signals can be input to the control unit CA of the tractor 1 from the control unit CB of the tablet terminal TAB and the server 101 via the communication module 111.
トラクタ1の制御部CAは、エンジンやクラッチ等の走行系やハンドル等の操舵系、通信モジュール111、その他の図示しない制御要素に接続されており、各制御要素へ、制御信号を出力している。 The control unit CA of the tractor 1 is connected to the driving system, such as the engine and clutch, the steering system, such as the steering wheel, the communication module 111, and other control elements (not shown), and outputs control signals to each control element.
トラクタ1の制御部CAは、各信号出力要素からの入力信号に応じた処理を実行して、前記各制御要素に制御信号を出力する機能を有している。本実施の形態のトラクタ1の制御部CAは、下記の制御手段を有する。
測位手段CA1は、GPS装置112からの信号に基づいてトラクタ1の現在位置の位置情報を取得する。
The control unit CA of the tractor 1 has a function of executing processing according to input signals from each signal output element and outputting a control signal to each of the control elements. The control unit CA of the tractor 1 in this embodiment has the following control means.
The positioning means CA1 acquires position information of the current position of the tractor 1 based on a signal from the GPS device 112.
方向取得手段CA2は、ジャイロセンサ113からの信号に基づいて、トラクタ1の進行方向(前方向の向き)を取得する。なお、方向を測定する方法はジャイロセンサに限定されず、方位磁石等、方向が測定可能な任意の方法を採用可能である。
作業経路情報の取得手段CA3は、作業経路の情報を取得する。実施の形態の作業経路情報の取得手段CA3は、タブレット端末TABとの通信を介して、圃場の位置情報や、作業領域の情報、作業経路や作業開始位置の情報、旋回位置の情報を含む情報を取得し、記憶する。
The direction acquisition means CA2 acquires the traveling direction (forward direction) of the tractor 1 based on a signal from the gyro sensor 113. Note that the method for measuring direction is not limited to a gyro sensor, and any method capable of measuring direction, such as a compass, can be used.
The work path information acquisition unit CA3 acquires information about the work path. The work path information acquisition unit CA3 of the embodiment acquires and stores information including field position information, work area information, work path information, work start position information, and turning position information via communication with the tablet terminal TAB.
走行制御手段CA4は、エンジン16の回転数や後輪ブレーキ27、ハンドル(図示せず)等を制御して、トラクタ1の自動走行(前進、後進、停止、操舵、旋回)を制御する。
パーキングレバーの位置検出手段CA5は、パーキングレバーセンサ20の検出結果に基づいて、パーキングレバー21の位置を検出する。すなわち、パーキングレバー21がブレーキ作動位置にあるのかブレーキ解除位置にあるのか、それともその途中にあるのかを検出する。実施の形態のパーキングレバーの位置検出手段CA5は、ブレーキ作動位置とブレーキ解除位置でのパーキングレバーセンサ20の検出値を、初期値として、工場出荷時に予め設定、記憶しておき、初期値との比較でパーキングレバー21の位置を検出する。
The travel control means CA4 controls the rotation speed of the engine 16, the rear wheel brake 27, the steering wheel (not shown), etc., to control the automatic travel of the tractor 1 (forward, backward, stopping, steering, turning).
The parking lever position detection means CA5 detects the position of the parking lever 21 based on the detection result of the parking lever sensor 20. That is, it detects whether the parking lever 21 is in the brake applied position, the brake released position, or somewhere between them. In the embodiment, the parking lever position detection means CA5 presets and stores the detection values of the parking lever sensor 20 at the brake applied position and the brake released position as initial values at the time of shipping from the factory, and detects the position of the parking lever 21 by comparing them with the initial values.
電動シリンダの位置検出手段CA6は、シリンダセンサ32の検出結果に基づいて、電動シリンダ31のプランジャ31bの位置を検出する。したがって、電動シリンダ31が作動位置にあるのか解除位置にあるのか、それともその途中にあるのかを検出する。電動シリンダの位置検出手段CA6も、パーキングレバーの位置検出手段CA5と同様に、予め記憶された初期値との比較で電動シリンダ31の位置を検出する。 The electric cylinder position detection means CA6 detects the position of the plunger 31b of the electric cylinder 31 based on the detection results of the cylinder sensor 32. Therefore, it detects whether the electric cylinder 31 is in the activated position, the released position, or somewhere between them. Like the parking lever position detection means CA5, the electric cylinder position detection means CA6 also detects the position of the electric cylinder 31 by comparing it with a pre-stored initial value.
電動シリンダの不良判別手段CA7は、電動シリンダ31の不良を判別する。実施の形態の電動シリンダの不良判別手段CA7は、トラクタ1の起動時(電源投入時)に、電動シリンダ31を作動位置と解除位置の間で移動させ、作動位置および解除位置の少なくとも一方へ到達しないかどうかを判別する。一例として、電動シリンダ31を作動位置(または解除位置)に向けて5秒以上動かし続けても作動位置(または解除位置)に到達しない場合には、作動位置(または解除位置)へ到達しなかったと判別する。すなわち、電動シリンダ31の作動位置への移動を検出しなかった場合(後輪ブレーキ27がいつまでもかからない場合)、または、解除位置への移動を検出しなかった場合(後輪ブレーキ27がいつまでも解除されない場合)には、電動シリンダ31の故障やプランジャ31bに何かが引っ掛かっている等で、電動シリンダ31が不良であると判別する。なお、シリンダセンサ32の検出値が明らかな異常値(上限値または下限値を超える値)である場合も不良と判別する。実施の形態の電動シリンダの不良判別手段CA7は、電動シリンダ31が不良であると判別された場合、走行制御手段CA4に制御信号を送信して、トラクタ1の自動走行を規制する(自動走行できないようにする、自動走行モードを開始できないようにする)。 The electric cylinder defect determination means CA7 determines whether the electric cylinder 31 is defective. In this embodiment, the electric cylinder defect determination means CA7 moves the electric cylinder 31 between the activated and released positions when the tractor 1 is started (powered on) and determines whether it has not reached at least one of the activated and released positions. For example, if the electric cylinder 31 continues to move toward the activated (or released) position for five seconds or more but does not reach the activated (or released) position, it determines that the electric cylinder 31 has not reached the activated (or released) position. That is, if the electric cylinder 31 is not detected moving toward the activated (or released) position (if the rear wheel brake 27 never engages) or if the electric cylinder 31 is not detected moving toward the released position (if the rear wheel brake 27 never releases), it determines that the electric cylinder 31 is defective due to a malfunction of the electric cylinder 31 or something being caught in the plunger 31b. It is also determined to be defective if the detection value of the cylinder sensor 32 is clearly abnormal (a value exceeding the upper or lower limit). In this embodiment, if the electric cylinder defect determination means CA7 determines that the electric cylinder 31 is defective, it sends a control signal to the driving control means CA4 to restrict the automatic driving of the tractor 1 (preventing automatic driving and preventing the automatic driving mode from being started).
エンジン回転数の判別手段CA8は、エンジン16の回転数が予め定められた回転数に達しない状態であるか否かを判別する。実施の形態では、一例として、エンジン回転数が、500[回転/分]以上の状態から、500[回転/分]未満になったか否かを判別する。
設定時間の経過判別手段CA9は、電動シリンダ31が作動してから作動を停止するまでの時間が経過したか否かを判別する。実施の形態では、一例として、設定時間として2秒が予め設定されており、電動シリンダ31が作動してから2秒が経過すると電動シリンダ31が解除される。
The engine speed determination means CA8 determines whether the speed of the engine 16 has not reached a predetermined speed. In the embodiment, as an example, it determines whether the engine speed has fallen from 500 revolutions per minute or more to less than 500 revolutions per minute.
The means CA9 for determining whether a set time has elapsed determines whether or not a time has elapsed from the activation to the deactivation of the electric cylinder 31. In the embodiment, as an example, the set time is preset to 2 seconds, and the electric cylinder 31 is released when 2 seconds have elapsed since the electric cylinder 31 was activated.
電動シリンダの制御手段CA10は、電動シリンダ31を制御して、後輪ブレーキ27により走行車体11を制動させる。実施の形態の電動シリンダの制御手段CA10は、自動走行中に、エンジンの回転数が500[回転/分]未満になった場合には、電動シリンダ31を作動位置に移動させる。また、電動シリンダ31が作動位置に移動した後、前記設定時間(2秒)が経過した後は、電動シリンダ31を解除位置に移動させる。なお、実施の形態では、電動シリンダ31を解除位置に移動させる際に、解除位置で設定時間(2秒)保持したあと、電動シリンダ31を停止させる。 The electric cylinder control means CA10 controls the electric cylinder 31 to brake the traveling vehicle body 11 with the rear wheel brake 27. In this embodiment, the electric cylinder control means CA10 moves the electric cylinder 31 to the operating position when the engine speed falls below 500 revolutions per minute during automatic traveling. Furthermore, after the electric cylinder 31 moves to the operating position, the electric cylinder 31 is moved to the release position after the set time (2 seconds) has elapsed. In this embodiment, when the electric cylinder 31 is moved to the release position, it is held in the release position for the set time (2 seconds) before stopping the electric cylinder 31.
(実施の形態の作用)
前記構成を備えた実施の形態の作業車両の制御システムSでは、自動走行時に、エンジン16が停止する等で、エンジン16の回転数が所定値に達しない状態になると、電動シリンダ31が作動して、後輪ブレーキ27が作動する。したがって、自動走行の途中で、エンジン16が停止した場合では、後輪ブレーキ27が自動的にかかり、トラクタ1が停止した状態で確実に保持される。
特に、実施の形態では、電動シリンダ31が使用されており、油圧のシリンダが使用されていない。したがって、エンジン16が停止した状態でも、電動シリンダ31が作動可能である。よって、油圧のシリンダを使用する場合に比べて、エンジン16が停止しても確実に後輪ブレーキ27を作動させることが可能であり、安全性が向上している。なお、実施の形態では、エンジンの回転数を直接使用する場合を例示したがこれに限定されない。例えば、エンジンの回転数に連動して変動する油圧(油圧系の圧力)が所定の閾値に達するか否かを使用することも可能である。
(Operation of the embodiment)
In the work vehicle control system S of the embodiment having the above configuration, if the engine 16 stops during automatic driving and the engine speed does not reach a predetermined value, for example, the electric cylinder 31 operates to apply the rear wheel brake 27. Therefore, if the engine 16 stops during automatic driving, the rear wheel brake 27 is automatically applied, and the tractor 1 is reliably held in a stopped state.
In particular, in the embodiment, an electric cylinder 31 is used, and no hydraulic cylinder is used. Therefore, the electric cylinder 31 can be operated even when the engine 16 is stopped. Therefore, compared to when a hydraulic cylinder is used, the rear wheel brake 27 can be reliably operated even when the engine 16 is stopped, improving safety. Note that, although the embodiment illustrates a case in which the engine speed is directly used, this is not limiting. For example, it is also possible to use whether the oil pressure (pressure in the hydraulic system), which fluctuates in conjunction with the engine speed, reaches a predetermined threshold.
また、実施の形態のトラクタ1では、電動シリンダ31が作動位置に移動した後、所定時間(2秒)が経過すると電動シリンダ31が解除位置に移動する。電動シリンダ31が解除されない構成では、トラクタ1の自動走行を再開させる際に、作業者がパーキングレバー21をブレーキ解除位置に移動させようとしても電動シリンダ31が作動位置に移動したままとなり、手動で後輪ブレーキ27を解除できない。
これに対して、実施の形態では、所定時間が経過すると、電動シリンダ31は解除位置に移動する。なお、このとき、前述のようにパーキングレバー21はブレーキ作動位置で保持される。したがって、電動シリンダ31が解除位置に移動した状態では、トラクタ1の自動走行の再開時に作業者がパーキングレバー21を操作してブレーキ解除位置に移動させることができ、電動シリンダ31が作業者の操作の妨げになることが防止される。
Furthermore, in the tractor 1 of the embodiment, the electric cylinder 31 moves to the activated position, and then when a predetermined time (2 seconds) has elapsed, the electric cylinder 31 moves to the released position. In a configuration in which the electric cylinder 31 is not released, when the operator tries to move the parking lever 21 to the brake released position when resuming automatic traveling of the tractor 1, the electric cylinder 31 remains in the activated position, and the rear wheel brake 27 cannot be manually released.
In contrast, in this embodiment, the electric cylinder 31 moves to the release position after a predetermined time has elapsed. At this time, the parking lever 21 is held in the brake application position as described above. Therefore, with the electric cylinder 31 in the release position, when the automatic traveling of the tractor 1 is resumed, the operator can operate the parking lever 21 to move it to the brake release position, preventing the electric cylinder 31 from interfering with the operator's operation.
さらに、実施の形態のトラクタ1では、トラクタ1の起動時に電動シリンダ31の不良が判別され、不良の場合は自動走行が実行不能となる。したがって、電動シリンダ31が不要の状態でも自動走行が可能な構成に比べて、自動走行中にエンジンが停止してもトラクタ1が停止せずに事故が発生することが抑制され、安全性が向上する。 Furthermore, in the tractor 1 of this embodiment, a malfunction of the electric cylinder 31 is detected when the tractor 1 is started, and if a malfunction is detected, automatic driving becomes impossible. Therefore, compared to a configuration in which automatic driving is possible even when the electric cylinder 31 is not required, the tractor 1 does not stop even if the engine stops during automatic driving, reducing the risk of an accident, thereby improving safety.
1…作業車両、
11…走行車体、
18…運転席、
19…フロア、
27…制動装置、
31…電動シリンダ、
CA…制御部。
1...Work vehicle,
11...Traveling vehicle body,
18...Driver's seat,
19...floor,
27...braking device,
31...electric cylinder,
CA...control unit.
Claims (1)
操縦者が搭乗可能な運転席と、
前記走行車体を制動する制動装置と、
前記運転席が設置されたフロアの上に支持され、前記制動装置を作動させる電動シリンダと、
前記走行車体を、予め定められた走行経路に沿って自動走行させる制御部であって、前記制動装置が作動する前記電動シリンダの作動位置を予め記憶しておき、自動走行中にエンジンの回転数が予め定められた値に達しない場合には前記電動シリンダを前記作動位置に移動させて、前記制動装置により走行車体を制動させるとともに、
前記電動シリンダが前記作動位置に移動した場合、前記電動シリンダを前記作動位置で予め定められた時間停止させるとともに、予め定められた時間が経過した後は、前記電動シリンダを、前記制動装置が作動しない解除位置に移動させ、
作業車両の電源投入時に、前記電動シリンダを前記作動位置と前記解除位置との間で移動させるとともに、前記電動シリンダが前記作動位置および前記解除位置の少なくとも一方に到達しない場合には、前記自動走行の開始を規制する前記制御部と、
を備えたことを特徴とする作業車両。 A running vehicle body,
A driver's seat that can accommodate a pilot,
a braking device that brakes the traveling vehicle body;
an electric cylinder supported on a floor on which the driver's seat is installed and which operates the braking device;
a control unit that causes the traveling vehicle body to automatically travel along a predetermined travel route, and stores in advance an operating position of the electric cylinder at which the braking device operates, and when the engine speed does not reach a predetermined value during automatic traveling, moves the electric cylinder to the operating position, and brakes the traveling vehicle body with the braking device;
When the electric cylinder moves to the operating position, the electric cylinder is stopped at the operating position for a predetermined time, and after the predetermined time has elapsed, the electric cylinder is moved to a release position where the braking device is not operated,
the control unit moves the electric cylinder between the operating position and the released position when the work vehicle is powered on, and restricts the start of the automatic traveling if the electric cylinder does not reach at least one of the operating position and the released position;
A work vehicle comprising:
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